Notizie storiche della chiesa si trovano nel Libro di Montaperti (1260) dal quale risulta che oltre alla chiesa di Sant’Agata ce ne fosse un’altra intitolata a S. Maria che forse si trovava all’interno del castello. Tuttavia, già alla fine del XIII secolo, i documenti attestano l’esistenza di una sola chiesa quella intitolata a Sant’Agata che fu dapprima patronato degli Adimari e degli Uberti, per poi passare, nel sec. XIV alle famiglie Della Casa e degli Agli. Infine, nel 1477 il patronato giunge ai Minerbetti.
Ma non si tratta della chiesa attualmente presente perché numerosi testi parlano di una chiesa antica che “risiede sopra un poggio”. L’attuale edificio sembra risalire ad un’epoca successiva, in quanto gli elementi architettonici dell’interno (lesene con capitelli ionici) rimandano ad un gusto già neoclassico. probabilmente al tardo XVIII secolo, mentre la chiesa preesistente già nel 1744 risultava quasi ridotta in macerie a causa dei cedimenti del monte su cui era costruita.
L’edificio all’interno si presenta ad aula unica, con capriate lignee a vista: nel presbiterio rialzato di un gradino è collocato l’altare maggiore in pietra e stucco dorato; nella parete retrostante è posto un grande quadro copia della Trinità di Andrej Rublev, datato 2006.
Ai lati sono posti due altari, del secolo XVII privi di tele, in pietra serena scolpita: quello di sinistra,datato 1615 e costruito per volere di Francesco Brachi, cui forse si riferiscono i due stemmi lapidei collocati ai lati, e quello di destra, recante gli stemmi della famiglia Romanelli, con tutta probabilità coevo al precedente, stante la somiglianza stilistica e strutturale col primo. Secondo alcune testimonianze, i due altari proverrebbero dalla pieve di Borgo.
